알아서 닦고 소독까지 하는 '병원 방역 로봇'

연구팀이 개발한 로봇이 스스로 물체 위치를 파악해 닦고 자외선을 조사하고 있다. 포스텍 제공.

감염병 확산을 막는 방역을 자동화할 수 있는 기술이 개발됐다. 스스로 알아서 닦고 소독하는 지능형 자율 방역 로봇이다. 

포스텍은 김기훈 기계공학과 교수 연구팀이 병원 내 방역을 위해 스스로 이동하고 표면을 닦고 자외선으로 소독까지 할 수 있는 로봇을 개발했다고 30일 밝혔다. 한국과학기술연구원(KIST), 한국로봇융합연구원, ㈜엘포톤, 포항성모병원 연구팀이 개발에 함께 참여했다. 

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 팬데믹은 인체에 감염을 일으키는 세균이 병원에 많이 존재하며 병원 환경을 잘 소독해야 한다는 사실을 알리는 계기가 됐다. 병원 방역은 인력 부족, 소독 작업자들의 누적된 피로, 병원균 노출 위험 및 소독 성능 편차 등으로 어려움이 있다. 

최근 도입된 자외선 로봇이나 과산화수소 증기 방식도 병원 내 오염물질을 완전히 제거하지 못한다는 점에서 연구팀은 개선된 방역 로봇을 개발했다. 

연구팀이 개발한 로봇의 가장 큰 특징은 두 가지 방역 방식을 결합했다는 점이다. 로봇은 로봇팔을 이용해 표면을 직접 닦아 오염물질을 제거하고 손이 닿기 어려운 구석이나 틈새는 자외선(UV-C)으로 소독할 수 있다. 

연구팀은 개발한 로봇의 성능을 확인하기 위해 포항성모병원에서 테스트를 진행했다. 세균 배양 실험을 통해 로봇의 자외선 소독 전후를 비교해 방역 효과를 확인했고 반복 운행 실험을 통해 사용 가능성도 입증했다. 

연구팀이 개발한 로봇의 큰 장점은 자동화다. 시간이 오래 걸리는 반복 작업을 스스로 알아서 하기 때문에 의료진은 환자 치료에 집중할 수 있다. 청소를 하는 작업자는 사람마다 업무 능력 편차를 보이는 반면 로봇은 일관된 성능을 유지한다는 점도 장점이다. 

연구팀은 정밀 제어 알고리즘을 이용해 로봇의 작업 실패를 최소화하고 로봇 스스로의 오염을 방지하는 ‘자가 소독 스테이션’과 무선 충전 시스템도 마련해 지속적인 방역 작업이 가능하도록 했다. 

김 교수는 "코로나19가 엔데믹(일상적 유행) 단계로 접어들었지만 미래의 팬데믹에 대비하는 것은 여전히 중요하다"며 "방역 로봇 기술을 병원뿐 아니라 공공시설, 다양한 사회 시설, 일상생활 공간으로 확대해 감염 위험을 낮추는 연구를 계속하겠다"고 전했다.

<참고 자료>
doi.org/10.1109/MRA.2025.3543958

[문세영 기자 moon09@donga.com]